光子p轨道高阶拓扑绝缘体
光学
2022-08-12 v1 材料科学
斑图形成与孤子
摘要
轨道自由度在理解固态材料基本现象及包括轨道超流与拓扑半金属在内的奇异量子物质态中起着关键作用。尽管在人工合成冷原子、电子与光子晶格中以探索轨道物理付出了巨大努力，一类重要材料即高阶拓扑绝缘体(HOTIs)中的高轨道迄今尚未实现。在此，我们展示光子HOTI中的p轨道角态，揭示其潜在拓扑不变量、对称性保护及非线性诱导的动力学旋转。在Kagome型HOTI中，我们发现p轨道角态的拓扑保护除广义手征对称性外还需轨道跳跃对称性。由于轨道杂化，若以体极化作为拓扑不变量，p轨道HOTI的非平凡拓扑被隐藏，但可由广义绕数清晰显现。我们的工作为探索由高带拓扑介导、适用于广泛系统的引人入胜的轨道现象开辟了路径。
引用
@article{arxiv.2208.05961,
title = {Photonic p-orbital higher-order topological insulators},
author = {Yahui Zhang and Domenico Bongiovanni and Ziteng Wang and Xiangdong Wang and Shiqi Xia and Zhichan Hu and Daohong Song and Dario Jukić and Jingjun Xu and Roberto Morandotti and Hrvoje Buljan and Zhigang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05961},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 4 figures